台达机电产品玻璃纤维后处理工序应用

1、台达机电产品玻璃纤维后处理工序应用赵宝社 中达电通西安分公司摘要：阐述玻璃纤维后处理原理，台达PLC,人机控制，工艺设计要求和程序概要。关键词：PLC，高速脉冲,长度检测,锥度控制,张力控制.前言:目前全世界玻璃纤维年总产量已达到250万吨，其中电子级玻璃纤维年产量已突破30万吨,该电子级玻璃纤维布代表了当今玻璃纤维精密织造的最高水平, 电子级玻璃纤维中国俗称”E布”, 一般经织造成、脱蜡、表面涂偶联剂等工序制造。 电子布有26个规格，目前我国生产的电子布主要有EWPC173（7628）、EWPC180（7629）、EWPC94（2116）、EWPC53（1080）四种。其中，EWPC173（

2、7628）常用于制作量大面广的单面和双面覆铜板，EWPC53（1080）和EWPC94（2116）主要用于制作薄型覆铜板。电子布的中国国家标准为：GB/T18373-2001，美国国家标准为：ANSI/IPC-EC-140。 目前国际上印制板的需求量每年以20%以上的速度增长。一. 玻璃纤维后处理设备构成玻璃纤维后处理设备分开卷机构，浸涂机构(浸涂表面涂偶联剂)，烘烤机构，前牵引，后牵引，收卷部份。二.玻璃纤维后处理系统要求：开卷部分恒张力控制，速度可以调节收卷部分变张力控制，张力变化，达到收紧纤维，收卷整齐，间隙均匀。后牵引部分，要求收紧后和前牵引同步，可以测定纤维长度误差+-1MM，纠偏要

3、求误差+-1MM.系统结构图:三.电气系统：1.人机选用台达的文本显示器台达TP04l STN LCD 128*64l 256K内存l 2个通讯口COM1(RS232) COM2(RS485)l 薄膜式按键l DC24V(-10%-20%)l 内建万年历功能l 三种语言切换l 多种图形,按钮,组件功能.2. 控制器PLC DVP32EH00R2该机种为台达高功能主机,16入/16出. 具有以下特点l 2个通讯口,可以扩充到3个l 内建高速输入/输出ll 200KHz高速计数器、200KHz脉波输出l 丰富的指令，功能强大，超稳定的电气特性。3. 变频器VFD022M43A-前牵引控制.VFD0

4、22M43A-后牵引控制.烘箱部分：VFD055M43A*4循环风机,VFD055M43A排气电机l 迷你型微型化结构设计、体积小，易操作l 高度运行稳定性，性能完善，功能齐全l 载波频率高达18KHz，实现静音运转; 0.1-400Hzl 7段速控制及简易PLC自动程序运转l 高速通讯接口，达率高达38400bpsl 自动加减速最佳化控制功能l 智能化风冷技术应用4.收卷控制伺服控制：伺服电机ASMT30M250AK，控制收卷部分.伺服驱动器ASDA-A3021MA.· 五机一体 · 内涵运动控制器 · 性能优异 · 指令平滑功能 · 软件功

5、能 · 通讯功能通讯接口 RS232/RS485· 3种工作模式· 10种控制模式自由切换· 自动增益调整 · 高响应,高均一性适应应.5.同步电机，纠偏控制器.控制纠偏,跟随2个位移传感器做位置跟随,防治跑偏.磁粉制动器6. 编码器。测定纤维长度，1PLUSE/1MM7.烘烤箱将浸涂后的纤维布进入4个烘烤箱中烘烤，4个烘箱的温度由温控器控制，温控器选用台达的DTA4896，总共4个单独控制温度；总共4台VDF055M43A变频器拖动循环风机，1台3.7KW排废风机,选用VFD037M43A.8.电气系统构成:RS485 MOBUS4#2#1#

6、RS485 Modbus 1# 2# 4# 5# 6# 7# 8# 9#原始辊直径：纤维厚度：转矩设定值：伺服额定转矩：四.文本画面规划：参数设定:参数设定:前驱速度：后驱速度：前驱允许速度：后驱允许速度：伺服允许速度：连续锥度设定：100锥度开始长度：启始转矩：50%1000m参数显示:收倦当前张力：收卷长度：锥度开始长度：启始转矩：50%1000m警报显示警报显示：班产查询：班产统计：班产统计：日月年甲班产量：乙班产量：产量查询甲班产量：丙班产量：班产查询：五.数学计算：1.对于锥度的一些计算：锥度用于在张力补偿，当收卷直径加大到一定时候，每增加100米张力增加1%，满足张力控制，辊径一直

7、在增加，其数学模型可以根据原始辊径与纤维厚度计算，根据公式辊径=D0+增加辊径增加辊径=（收卷长度/PI）层数其中：D0-原始辊径PI=3.14收卷长度=编码器反馈值张力=扭矩/辊子半径举例说明：如收卷长度2400米，锥度起始长度1000米，锥度设定50，额定扭矩扭矩设定值=50%则：锥度控制长度 2400-1000=1400米增加扭矩 1400/50=2828*1%=28%实际扭矩=14.2*78%=11.076实际张力需要乘以减速比13 则实际为(11.076/0.38)*13=37.8KG锥度控制原理图：张力恒转矩KG锥度点起始张力锥度控制辊径（M）原始辊径2.后牵引系统控制原理：后牵引

8、在浮动辊未动作,定速运转若浮动辊启动,变速运行,速度利用PID调节，达到速度控制，+积分上限速度输出I目标值P比例D-浮动辊电位器3.电子纠偏装置:根据两边位置控制同步电机做位置跟随,保证收卷位置.位移传感器1同步電機纠偏控制器位移传感器24.PLC: DVP-32EH00R2纤维长度测量:编码器输出A/B相信号,利用PLC的C251硬件高速脉冲输入测定步长,占用HHSCO,1PULSE对应1MM,硬件高速口的RESET和START用内部M1264,M1264 ,M1273/M1274控制.D1225=1为1倍频模式5.班产计算:根据设定的当前班次,计算班产,如更换卷则需要重新计算班产,同时记

9、录时间和日期.甲乙丙班产合计为总产.根据时间,日期和年月可以查询产量,需要占用5个文件寄存器,可以读出和写入.此时候,程序采用变址寄存器E/F来寻址.非常便捷.EH PLC文件寄存器共10000个.6.其它扭矩:用通讯方式写入地址010CH,伺服扭矩参数1.读取伺服的输出状态0409H,利用台达PLC 的SON指令判断ON 位,确定输出状态.张力计算前面已经介绍,主要是增加的卷径计算,最终资料为一离散数列.扭矩需要做一定的补偿,引入锥度算法,可以逼近实际扭矩.该数学公式中辊径,扭矩,张力均为变量.张力=扭矩/辊径读伺服输出P4-07,监控伺服输出状态.7.文本的画面更换用PLC内部的寄存器控制

10、.六.程序设计：程序流程:锥度控制张力计算班产计算主程序自动/手动控制END通讯初始化读伺服写前牵引速度写伺服写后牵引速度2.PLC输入输出点规划：输入DI：X0-A相X1-B相X2-前驱动启动X3-后驱动启动X4-浮辊高限X5-浮辊低限X6-急停X7-伺服启动X10-伺服停止X11-换卷开始X12-换卷结束X13-手动运行X14-自动运行Y0-变频器1M0Y1-变频器2M0Y2-变频器1M2Y3-变频器2M2Y4-伺服运行Y5-内部扭矩切换Y6Y7Y10-低限警报Y11-高限警报Y12-伺服启动Y13-伺服警报Y15-磁粉压辊启动Y16-驱动压辊启动3.伺服参数设置:P1-00-000P1-01-03P1-07-2P1-12-010CH给定P1-36-P1-44-1P1-45-1P2-00-30P3-00-04P3-0